1、办公楼综合布线系统设计毕业论文办公楼综合布线系统设计毕业论文1绪论1.1课题的背景和意义在过去的二十年中，城市建设和工业企业的通信事业得到了快速发展，现代智能大厦、商业大厦、办公楼、住宅建筑已成为城市建设的发展趋势。现在在一套标准的布线系统上将所有、数据、图文、图像及多媒体设备组合在一起，同时将各种设备终端设备插入标准的插座成为可能。全世界各个国家的布线系统就通过这样的综合布线将所有的语音、数据、图像及多媒体设备集中在一个综合布线系统里，当终端设备的位置需要变换时，只要把插头拔起，然后把设备插入新地点的插座上，再接一些简单的跳线，这就可以了，而不必要再布放新的电缆和安装新的插座。综合布线系统是
2、能相容，所以各个不同制造部门的、数据、图像及多媒体设备可以互通。所以再也不需要为不一样的设备准备不一样的配线零件和复杂的线路标记与管理线路图表，由于其开放的结构能够成为各类不同产业标准的准则。最重要的是综合布线配线系统具有更大的适用性、灵活性，同时能够控制最低的成本对终端设备的重新安排和规划，而且是在最小的干扰下。本设计是为一栋5层办公楼进行综合布线系统设计。设计主要分为方案设计和图纸设计两部分。方案设计主要是对图纸设计的一个文字表述，针对图纸设计中各个子系统的结构和设计原则进行阐述。图纸主要的设计容是对计算机网络网点、语音点和其他智能化子系统（如：信息发布系统、视频监控系统、有线电视系统、防
3、报警系统、会议系统等智能化子系统）智能网点的平面布点；系统图设计和各楼层弱电间机柜大样图设计。本设计以满足用户需求为前提，结合规进行设计的。系统水平部分采用的是六类双绞线，垂直部分则采用12芯多模光纤和100对大对数线缆作为主干线缆，能够满足用户对网络高速传输速率的要求。同时系统采用网、外网、涉密网和智能网，四网各自物理隔离的结构进行设计。1.2系统设计原则设计综合布线系统，要按照一定的设计标准和设计原则，进行综合布线系统的初步设计和产品的选型是要以综合布线系统的行业标准和综合布线系统的设计等级为前提的。开放式结构的综合布线系统，应能够满足数据、图像、语音和监控等系统的需求。综合布线系统与网络
4、技术联系密切，在综合布线系统的设计时应考虑到使用到的网络技术，要做到两者在技术性能上的相一致，避免不必要的硬件资源冗余和浪费，要最大程度的发挥综合布线系统的优点。因此在综合布线系统的设计时要遵循以下的设计原则：1先进性规划设计综合布线系统时可适度超前，采用各种先进的技术、方法和设备，不仅做到即能反映当前的水平，而且还要具有较大的发展潜力，就目前发展而言，综合布线厂商都有15到20年的质量保证，也就是说在这15到20年期间，如果客户没有其他特殊的要求和变动的话，系统就能适应通信的要求。2可靠性尽量避免恶劣的环境，所有的双绞线都是PVC阻燃管和耐火材料保护，全部的插头、接口、接点、设备的选用都是按
5、照最高可靠性考虑的，综合布线系统设计把可靠性排在首位，选用世界上成熟的集成技术。3扩展性和灵活性综合布线系统是开放式的结构，能支持广播、视频、监控等系统的需要。在设计时，应根据最近的业务和网络结构，适当的考虑到未来的需求和信息服务发展数量的可能，预留一定的发展冗余。所有的线缆和配线架都预留足够可扩展容量，整个系统可提供计算机网络升级发展和扩容的需要。4开放性可适应不同厂商设备和不同的网络平台。可支持通信技术的数字化、可视化、实时化应用，兼容传输数据、话音、图像及控制信号的传输，具有更大的灵活性和升级性能。5标准化在设计时应要符合最新的综合布线标准，要支持基于国际标准的不同厂家的网络通信产品。同
6、时在设计中选用产品要符合国家或国际有关技术标准，未经国家批准的产品设备及主要材料不得使用于工程项目中。6易维护管理性综合布线系统应采用星型树状结构，层次管理。网络结构的改变都可以借助于跳线完成。1.3工程设计原则 对于不同的建筑物，不同的用户和不同的用户有着不同的需求；不同的需求，构成了不同的建筑物的综合布线系统。所以在工程设计中应该按照以下原则进行设计：7设计思想应当面向功能需根据用户的需求和特点，分析综合布线系统应该具有的功能，还应结合未来规划进行有针对性的设计。综合布线系统支持的业务不但可以有图像、语音、数据，而安保、监控、机房、会议和信息发布等系统也可以共用一个综合布线系统。8综合布线
7、系统工程应当合理定位在整座建筑物的空间利用时，信息插座、配线架的标高和水平配线的设置应要全面考虑，合理定位。同时房间的尺寸、几何形状、预定用途和用户意见等均应仔细分析，使得综合布线系统真正融进到建筑里，以达到完整一体、美观实用的目的。9经济性经济性是指在达到先进和可靠的前提下，实现功能和经济的最优性。综合布线系统比传统布线系统有经济优势，主要是因为综合布线系统可以适应相当长时间需求；而传统布线系统改造很浪费时间和金钱。10选用标准化定型产品综合布线系统工程使用的产品应要通过国家质量检验机构鉴定合格。推荐使用国际和国家知名公司的名牌产品。在一个综合布线系统中应该采用同一种标准的产品，以便于设计、
8、施工管理和维护。2综合布线系统介绍2.1 综合布线系统的组成完整的综合布线系统不仅可以支持语音、数据、影像等应用，而且还能支持综合型语音和多媒体业务，同时对其服务的设备具有独立性。所以一个完整的综合布线系统采用模块化和分层星型拓扑结构设计，由工作区、配线子系统、干线子系统、设备间、管理、建筑群子系统6个部分构成。如图1所示：图1 综合布线系统结构图11工作区工作区又称为服务区子系统。工作区由配线子系统系统的信息插座连到工作站终端设备处的连接电缆和适配器构成。把水平电缆和工作区的计算机和通信设备连接在一起的连接电缆，是终端设备到信息插座之间的传输介质。一些专门的硬件设备还可能包括在工作区里，从而
9、可以通过工作区所安排的通信电缆进行信号的接受和发送。工作区结构如图2所示：图2 工作区子系统图12配线子系统配线子系统又称为水平子系统。配线子系统由工作区信息插座、信息插座模块至电信间配线设备的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备线缆和跳线等组成。它负责从管理子系统也就是从分线盒出发，用对绞电缆将管理子系统连接到工作区子系统的信息插座。配线子系统是整个综合布线系统的一个必不可少部分，与干线子系统的区别在于：配线子系统是指在一个楼层上，只和信息插座、电信间连接。配线子系统一般用的是4对对绞电缆，在特殊要求的时候也能采用光缆。配线子系统的结构如图3所示:图3 配线子系统图13干线子系统干线子系统
10、也称为垂直干线子系统，它是整个建筑物综合布线系统最主要链路。干线子系统是把设备间与各楼层的管理子系统连接起来，作为建筑物垂直干线电缆的路由。干线子系统由设备间到电信间的干线电缆和管理系统，安装在设备间的建筑物配线架和设备线缆和跳线组成。干线子系统包括:干线或远程通信电信间、设备间之间的竖井或横向的电缆；设备间连接电缆；干线电信间与各远程通信电信之间的连接电缆；主设备和计算机主机房之间的干线电缆。干线子系统是综合布线系统中最持久的子系统。干线子系统的结构如图4所示：图4 干线子系统图14设备间设备间是综合布线系统中为各类信息设备提供信息管理、信息传输服务的。设备间的作用是进行网络管理和信息交换的
11、场地。设备间主要安装建筑物配线设备。其作用是把各智能系统中的各种不同的设备互联起来，其中包括电信部门的光缆、电缆、交换机等。为使建筑物系统的节点可任意扩充、分组，必须采用配线架等设备。它还包括建筑物的入口区的导线，所有的高频电缆也集中于此。一般情况下，设备间应包含部分还有：大型通信和数据设备；电缆终端设备；建筑物之间和部的电缆通道；通信设备所需的电保护设备。设备间的结构如图5所示：图5 设备间结构图15管理从布线的角度看，楼层电信间或配线间对电缆进行管理，可称为管理子系统；但从综合布线系统应用的角度，称之为管理更合理。所谓管理就是对设备间、电信间、进线间和工作区的配线设备、线缆等设施，按照一定
12、的模式进行标识和记录的管理方法。包括管理模式、标识、色标、连接等等。通过这种方法，可以为以后的管理和维修工作带来很大的便捷，可以减少很多不必要的花费和工作量。管理子系统的主要功能是使整个布线系统与设备、仪器构成一个清晰有规律的系统。工作人员可以在配线区域，通过跳线变换，就可以重新安排线路路由。管理子系统有3种应用，也就是配线与干线的连接、干线子系统互相连接、入楼设备的连接。16建筑群子系统建筑群子系统就是建筑物之间连入公用通信网，它也是公用通信网的一个组成部分，使用的性质和技术性能基本一致，其技术要求也基本相同。建筑群子系统由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备及设备线缆和跳线组
13、成。建筑群子系统一般适用于多栋建筑，单栋建筑物一般不会涉及到这一子系统。因此在设计时，要注意项目是单栋建筑还是多栋建筑，如果是多栋建筑就要考虑建筑群子系统的设计。建筑群子系统如图6所示：图6 建筑群子系统图2.2综合布线的系统结构及拓扑结构2.2.1综合布线的系统结构（1）综合布线系统的基本结构如图7所示，其中，配线子系统中可以设置集合点，也可不设置集合点。图7 综合布线系统基本结构图（2）综合布线系统各子系统结构应符合图8所示要求，其中，图中的虚线表示BD与BD之间、FD与FD之间可以设置主干缆线；建筑物FD可以经过主干直线连至CD，如图TO也可以经过水平缆线直接连至BD。图8 综合布线系统
14、各子系统结构图（3）综合布线系统入口设施及引入缆线构成应符合图9：图9 综合布线系统入口设施及引入缆线结构图2.2.2综合布线的拓扑结构17基本星型网络结构这种形式是以一个建筑物配线架BD为中心，在每个楼层间配置一个楼层配线架BD，同事楼层配线架又连接多个信息口TO,这就是传统的两级星型拓扑结构，这种形式有较好分配网络流量，是单栋智能建筑物的部综合布线系统的基本形式。如图10所示：图10 基本星型网络结构图18分层星型网络结构这种形式是以某个建筑物配线架CD为中心，建筑物配线架BD为中间层，相应的有再下层的楼层配线架和水平子系统，构成多级的星型网络拓扑结构。如图11所示。这种形式一般多用于多栋
15、智能建筑物组成的智能小区，其综合布线系统的建设规模较大，网络结构也较复杂。设计时也要考虑适当对等均衡的网络流量分配。图11 分级（多级）星型网络结构图实际上，从上述两种结构可以看出综合布线系统无论是在局部还是在整体上都呈现物理上的星型拓扑结构。2.3综合布线系统的总体规划2.3.1需求分析综合布线系统所服务的对象主要是智能建筑和智能园区，为了所设计的系统能够达到用户的标准，所以在设计的时候，我们必须对用户的需求进行分析。分析的主要容是对信息点的数量、位置和功能进行分析。分析出来的结果就是系统设计的基本依据和数据。每一座的智能建筑的功能都不尽相同，而且规模也不一样，因此用户需求分析必不可少。以近
16、期需求为主，兼顾长远发展需要智能建筑一单建成，其建筑性质、建筑规模、结构形式、使用功能、楼层数量、建筑面积和楼层高度等一般都已固定，并在一定程度上决定其使用特点和用户性质（如办公楼或商贸业务楼等）。因此以“近期为主，兼顾未来” 为需求预测方针是非常必要的。建筑物的综合布线系统主要是主干布线和水平布线，主干布线大多数都设置在建筑弱电井，更换或扩充相对省事；水平布线是在建筑物的天花板或管道里，如果要更换或增加水平布线，不但损坏建筑结构，影响整体美观，而且施工费用比初始投资的材料费高。为了保护建筑物投资者的利益，可采取“总体规划，分步实施，水平布线尽量一次到位”的策略。因此，在用户信息需求分析中，设
17、计的时候，信息插座的分布数量和位置适当留有发展和应变的余地。对各种信息终端统筹兼顾、全面调查预测综合布线系统的主要特点之一具有较高的兼容性和互换性。它是将各种信息终端设备的插头与标准信息插座互相配套使用，能够连接不同类型的设备。所以，在分析的时候，要对所有信息终端设备进行考虑，不应遗漏某种信息。根据集到的基础资料，初步得到综合布线系统工程设计所需的用户信息。需求分析的围工程区域的大小综合布线系统的工程区域有单栋独立的智能建筑和由多栋组成的智能建筑群两种。前者的用户预测只是单栋建筑的部需要；后者则包括多栋组成的智能建筑群部的需要。信息业务种类的多少综合布线系统应当满足以下几个子系统的信息传输要求
18、：闭路电视监控系统、防盗报警系统、可视对讲系统、巡更系统、门禁系统；停车库系统、有线电视收系统；消防监控系统。虽然建筑物的所有信息流、数据流都可已接入综合布线系统。但限于技术和经济等因素，目前国智能建筑的综合布线系统主要包括语音和数据通信的结构化布线系统，少数经济发达地区的综合布线系统也融入监控等其他信息传输子系统。随着建筑物的智能化程度将越来越高，融入到综合布线系统中的智能化子系统也将越来越多。因此，在用户信息需求分析时，要根据建筑物的功能和智能化程度实际水平，作出综合布线系统中信息业务种类的需求分析。用户信息需求量估算综合布线系统工程信息包括语音、数据、图像和监控信号等许许多多的信息点，因
19、此信息点估算比较复杂，目前还未有完整的估算方法，即使有参考的技术指标，也会随着经济社会的不断发展的形势而不断修正、补充和完善。对智能建筑信息需求量的估算，一般按建筑物的面积的估算方法，或采用人员数量和面积相结合的方法进行估算，对于特殊的办公环境需求，还可以按组织机构的设置，按参与活动和往来人员的多少，按经营规模的大小等来进行分析估算。2.3.2设计整体流程工程设计时，应该根据工程项目的规模、用途性质、用户人群和用户需求来进行综合布线系统的布点布线设计。工程设计的一般如图12所示：图12 综合布线系统设计流程图2.3.4设计等级19综合布线系统电缆布线系统光缆系统的分级。电缆布线系统等级划分电缆
20、布线系统划分为A、B、C、D、E、F共6个等级。等级表示为由对绞线和连接器所构成的链路和信道，它的每一对对绞电缆所能支持的传输带宽，用Hz表示。综合布线电缆系统的分级与类别划分如下表所示：表2.1 综合布线系统电缆系统的分级与类别系统等级传输带宽/MHz支持应用器件电缆连接器件A0.1一一B1一一C163类3类D1005/5e类5/5e类E2506类6类F6007类7类光纤布线信道等级划分对于光纤布线信道划分为OF-300、OF-500和OF-2000三个等级，各等级光纤信道所支持的应用长度不应小于300m、500m和200m。20综合布线系统等级基本型综合布线系统通常对于基本型综合布线系统工
21、作区的信息终端设备端点的平面布置，商住楼每10平方米设置1个信息点，办公楼每10平方米设置2个信息点。对于开放办公环境的信息点数按每2.5平方米一个信息点进行设计。增强型综合布线系统通常对于基本型综合布线系统工作区的信息终端设备端点的平面布置，商住楼每10平方米设置1-2个信息点，办公楼每10平方米设置2-3个信息点。支持的业务包括语音、数据和图像。综合型综合布线系统通常对于基本型综合布线系统工作区的信息终端设备端点的平面布置，商住楼每10平方米设置2个信息点，办公楼每10平方米设置3-4个信息点。支持的业务包括语音、数据和图像。如若需要监控、安保、时钟、消防报警等系统，也可共用一个综合布线系
22、统。3综合布线系统的设计方案3.1设计综述本次为一栋5层办公楼设计的综合布线系统采用“BD/CD-FD”结构建设，本次综合布线由设备间、楼层配线间两级构成。设备间（中心机房）位于2层西侧的网络机房，网络机房通过12芯室多模光纤与楼层配线间，采用星型设计。按照不同网络功能的要求，结合楼层为办公设计，办公楼的计算机网络分为外网、网和涉密网，同时也预留了智能网点和语音点的接入点，主要通过每个房间配置的弱电箱进行预留。外网，主要用于用户接入Internet进行信息访问。考虑办公网的主要对象是未来用户，系统采用预留主干的方式进行设计，每个弱电间预留1根12芯多模光纤和1根100对大对数线缆。涉密网主要用
23、于自用层办公人员进行涉密信息访问，专属信息容。网主要用于自用层办公人员进行局域网部信息访问。智能网，指的是能够为智能化系统的各个子系统提供信号数据传输的网点，支持TCP/IP协议的基于网络连接的专网。主要包括BAS、安防系统（包括视频安防监控系统，出入口控制系统、停车场管理系统、安全防综合管理系统等）、BMS、BAS系统等。本次智能专网主要针对大楼的智能化子系统进行设计，为整个办公楼的智能化子系统提供运行平台。考虑到未来用户的使用情况，结合楼层为办公设计，因此具体的布点原则如下：休息室里一个床位布置一个网点和一个外网点，部分布置一个网点、一个外网点和一个涉密网点；每个办公桌一桌子布置一个网点和
24、一个外网点，部分布置一个网点、一个外网点和一个涉密网点；每个技能训练室布置七个网点、六个外网点和四个涉密网点；在特殊仓库、气瓶间、工作间和会议室布置网点、外网点和涉密网点，详细看系统图。本次方案设计充分考虑了可靠性高，传输率高等特性，具有先进性，开放性及冗余性的特点。采用标准化的产品，适用于较复杂的空间环境，不受高频设备、电磁波辐射干扰，在系统中传输的各类信号互不干扰，保证信息安全的可靠的传输。整个系统具备较强的系统管理能力，可以有效地进行系统管理、系统维护、系统故障的排除。系统具有充足的冗余，能够满足未来发展的需求。而且系统能够通过跳线或信息插座来变换线路的路由，具有良好的灵活性，能够满足智
25、能化系统的传输要求。按照国家最新的综合布线系统工程设计规 GB50311-2007，结合办公楼项目布线系统工程的实际情况。本项目综合布线系统由以下五个部分构成：（1）工作区（2）配线子系统（3）干线子系统（4）设备间（5）管理 具体设计步骤如下。3.2设计步骤3.2.1工作区子系统的设计步骤工作区的设计主要是针对信息插座的数量、安装位置和选型。一个好的工作区要能够保证满足用户的需求。一个工作区的服务面积可按510平方米进行估算，也可以按照不同的应用场所调整面积。每个工作区的信息插座的数量应该按照规定配置。信息插座有许多样式，有嵌在墙上、嵌入地上和安装桌上的，标准的RJ45/RJ11接口有单、双
26、、多孔等各种型号。信息插座的安装位置和安装数量，在通常情况下一般是固定的。但要考虑智能大厦的使用情况，用户可能会在未来改变使用性质，应以近期需求为主，端口的分布数量和位置要应留有一定的发展和应变的余地。一般的设计步骤可分为5步：21明确工作区的面积大小工作区面积的大小决定了信息插座数量的多少，而工作区面积的大小不是确定的，它根据建筑物的功能来确定，不同功能的建筑物工作区的面积是不同。工作区的面积需求可参考表3.1：表3.1 工作区面积需求表建筑物类型及功能工作区面积/平方米网管中心、呼叫中心、信息中心等场地3-5办公区5-10会议、会展10-60商场、生产机房、娱乐场所20-60体育场馆、候机
27、室、公共设施区20-100工业生产区60-200按照上表，因此本次办公楼的工作区面积是5-10平方米。得出了工作区面积后，下一步要做的是统计整座建筑物的所有的工作区面积。这里有一点要明确的是，要对工作区的使用功能的类别，区别对待，有些原则需要灵活运用。有些工作区是用户特别指出的，我们在设计的时候在不影响系统运作的条件下尽量满足用户的需求。22计算信息点的数量明确信息点的总量是工作区子系统设计的关键步骤。信息点配置的原则主要是根据工作区的功能和用途，依据设计等级来配置的。如若基本型的配置，每个工作区就只配置一个信息插座；增强型配置或综合型，每个工作区就配置两个或两个以上的信息插座。这些等级要求就
28、要看用户对信息量的需求来确定的。但这并不是确定信息插座数量的唯一依据，在确定数量的时候还会根据用户自身的要求的配置。现阶段，一般的用户在办公楼信息插座数量的配置上，会要求设计方每办工桌至少配置一个数据插座和一个语音插座。因此在本次设计中，信息插座的数量主要是按照每办工桌至少配置一个4孔数据插座面板，包括3个信息网孔和一个语音网孔的方式来配置，其余非办公区则按照规和设计等级来进行设计。设计大样图如图13示：图13 工作区子系统设计大样图3.2.2配线子系统的设计步骤根据综合布线系统工程设计规 GB50311-2007规定，配线子系统由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备的配线电缆和
29、光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线组成。配线子系统根据整个综合布线系统的要求，应在交换间或设备间的配线设备上进行连接。配线子系统的配线电缆或光缆长度不应超过90米。在能保证链路性能时，水平光缆距离可适当加长。室水平拉线离地高度根据室环境而定。室垂直线缆敷设时，所有线缆应外加保护层以防止机械磨损。23水平线缆部分本方案根据TIA/EIA568-B 的水平线独立应用的原则，数据点的水平线缆采用新国际标准批准的六类UTP铜缆，铜缆部具有交叉支撑架以确保线缆给整个系统的性能；语音线缆采用3类100对大对数线缆和四芯线缆。 24楼层弱电间配线设备部分建筑物弱电井作为楼层弱电间（FD），楼层配线架设在
30、弱电井。根据楼层配线架至最远的信息点线缆敷设距离不超过90米的原则，弱电间要进行合理分配，或者可以添加壁挂式机柜。楼层配线间（FD）为楼层和主干线缆提供交接的地方，水平系统和干线系统的线缆都是经过配线间进行管理的，把工作区和水平的信息数据从干线子系统送到设备间进行交换。相当于一个中转站。1）在各楼层配线间（FD），均采用标准综合布线机柜安装所有的光纤配线架及相应的网络设备。所有机柜都采用统一19英寸标准机柜。2）楼层配线间（FD）语音水平子系统配线架采用110型机柜式配线架来管理语音信息点。并配有充足的安装背板，衔接块和标签条。数据水平线缆部分均采用标准机柜型24口六类RJ45型配线架，自带线
31、缆过线槽，并且根据六类数据信息点量按1：1的比率配备原厂管理区六类铜缆跳线，长度尺寸为0.254米。3）光纤采用19寸机柜式光纤配线架，可以同时端接单多模耦合器于一个1U光纤配线架。在各个子配线间都用统一品牌的19英寸标准机柜安装所以的配线间和其他网络设备。光纤接头及相应的耦合器根据具体的交换机型号采用SC/LC光纤接头，全部采用光纤尾纤熔接安装方式。楼层配线间（FD）的配线架跳接示意图如下：图14 配线架跳接结构原理图在楼层的天花板间有金属线槽，到达工作区时，从线槽引出金属管以埋入方式沿墙壁而下（或上）引到各个信息点。本次采用走吊顶的轻型装配式槽形电缆桥架的方案。装配式槽形电缆桥架是一种闭合式的金属托架，安装在吊顶，从弱电井引向各个设有信息点的房间。再由预埋在墙的不同规格的铁管，将线路引到墙上的暗装铁盒。线槽的材料为金属板，相关技术参数可以查询相应品牌产品的技术参数表。线槽可以根据情况选用不同的规格。为保证线缆的弯曲半径，线槽须配以相应规格的分支辅件，来满足线槽需弯曲的要求。要确保线路的安全，槽体要有良好的接地端。金属线槽、金属软管、电缆桥架及各分配线箱都要整体连接，然后接地。如果不能确定信息出口的准确位置，拉线时可先将线
